JP4965935B2 - Optical deflector, the optical scanning device and a scanning type image display apparatus - Google Patents

Optical deflector, the optical scanning device and a scanning type image display apparatus

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JP4965935B2 JP2006227505A JP2006227505A JP4965935B2 JP 4965935 B2 JP4965935 B2 JP 4965935B2 JP 2006227505 A JP2006227505 A JP 2006227505A JP 2006227505 A JP2006227505 A JP 2006227505A JP 4965935 B2 JP4965935 B2 JP 4965935B2
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隆史 浦川
圭一郎 石原
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Description

本発明は、光束を反射して偏向する光偏向器及びこれを用いた光走査装置や走査型画像表示装置に関する。 The present invention relates to an optical deflector for deflecting and reflecting the light beam and an optical scanning device and a scanning type image display apparatus using the same.

光偏向器は、光源からの光束を反射する方向を変化させるデバイスであり、これを用いて光束を走査することで画像を形成することができる。 Optical deflector is a device for changing the direction of the reflected light beam from the light source, it is possible to form an image by scanning a light beam by using this. そしてこのような光偏向器を用いて構成された光走査装置や走査型画像表示装置が従来提案されている(例えば、特許文献1)。 Then, such an optical deflector optical scanning device and a scanning type image display apparatus constructed by using the conventionally proposed (e.g., Patent Document 1).

光偏向器(走査デバイス)としては、半導体プロセスを用いて製作される微小機械システム(MicroElectro - Mechanical System : MEMS)が使用されることが多い(特許文献2,3参照)。 Optical deflector as (scanning device), micro-mechanical system fabricated by using a semiconductor process (MicroElectro - Mechanical System: MEMS) is often used (see Patent Documents 2 and 3). 一般的には、光偏向器は、基板部とこれにトーションバーを介して保持された反射面(ミラー面)とを有する。 In general, the optical deflector includes a substrate portion and thereto is held via a torsion bar reflective surface (mirror surface). 反射面は、アクチュエータから電磁力又は静電気力が加えられることでトーションバーのねじれとともに揺動する。 The reflecting surface is swung together with the torsion of the torsion bar by an electromagnetic force or electrostatic force is applied from the actuator. このような光偏向器は、きわめて小型で、高速動作が可能である。 Such optical deflector is an extremely compact, high-speed operation is possible.

上記のような光偏向器において、反射面の大きさを該偏向器に入射する光束の径よりも大きくすると、光束と反射面との間に位置誤差があっても、すべての光束を反射面に入射させることができる。 In the optical deflector such as described above, when the size of the reflecting surface is greater than the diameter of the light beam incident on the deflector even if there is a position error between the light beam and the reflecting surface, the reflecting surface of all of the light beam it can be incident on the. 一方、反射面が大きいと機械的特性の悪化や消費電力の増加を招くため、反射面はできるだけ小さい方が好ましい。 Meanwhile, because it causes a large reflecting surface deterioration and increase in power consumption of the mechanical properties, the reflecting surface is preferably as small as possible.

ここで、図15に示すように、反射面1501をここに入射する光束1502の径よりも小さくすると、光束1502のうち反射面1501に入射しない光束が生じ、反射面1501の背後に配置された部材によって反射されてしまう。 Here, as shown in FIG. 15, when smaller than the diameter of the light beam 1502 incident to the reflecting surface 1501 here, the light beam not incident on the reflecting surface 1501 of the light beam 1502 is generated, which is arranged behind the reflective surface 1501 It would be reflected by the member. このような不要な反射光は、画像上にフレアとなって表れ、画質の低下を招く。 Such unwanted reflected light appears as flare on an image, deteriorating the image quality. このため、反射面の大きさは、ここに入射する光束径と同じとすることが望ましい。 Therefore, the size of the reflecting surface is desirably the same as the beam diameter incident here.

しかしながら、反射面の大きさと光束径とが同じである場合において、部品公差や組立て時の誤差により光束と反射面の位置関係がずれると、前述した反射面が光束径より小さい場合と同様に、反射面から外れた光束がその背後に配置された部材で反射する。 However, when the size and the beam diameter of the reflection surface is the same, the error at the time of component tolerances and assembly the positional relationship between a light beam and the reflection surface is shifted, as in the case reflection surface as described above is smaller than the beam diameter, light beam deviated from the reflective surface is reflected by the member arranged behind it. このため、フレアの発生が問題となる。 For this reason, the occurrence of flare is a problem.

一方、光偏向器に入射する光束(ビーム)は、図16に示すように、光源1603を含む光源ユニット1605に設けられたビーム整形用の絞り1604によってその径が絞られることが一般的である。 On the other hand, the light beam incident on the optical deflector (beam), as shown in FIG. 16, it is common that the diameter is reduced by the throttle 1604 for beam shaping of the light source unit 1605 includes a light source 1603 . 絞り部1604の開口形状によって整形された入射光束1606を光偏向器1601の反射面1602に確実に入射させるためには、光源ユニット1605と反射面1602とに要求される位置決め精度が厳しくなる。 To ensure the incident incident light beam 1606 is shaped by the aperture shape of the aperture portion 1604 on the reflecting surface 1602 of the optical deflector 1601, the positioning accuracy required for the light source unit 1605 and a reflective surface 1602 becomes severe.

また、光源1603から光偏向器1601までの距離が長いと、絞り部1604の開口部縁での回折の影響が問題となる。 Further, when the distance from the light source 1603 to the optical deflector 1601 is long, the influence of diffraction at the opening edge of the aperture portion 1604 is problematic. すなわち、絞り部1604から射出した直後の光束1606の径に比べて、光偏向器1601に到達したときの光束1606の径が大きくなり、この結果、反射面1602に入射しない光束が増加して、上述した不要な反射光が増加する。 That is, compared to the diameter of the light beam 1606 immediately after emitted from the aperture portion 1604, the diameter of the light beam 1606 upon reaching the optical deflector 1601 is increased, as a result, the light beam not incident on the reflecting surface 1602 is increased, unnecessary reflected light described above is increased.

本発明は、入射する光束径が反射部のサイズより大きい場合や反射部と入射光束とに位置ずれがある場合でも、反射部の背後の部材による不要な反射を回避できるようにした光偏向器を提供することを目的の1つとしている。 The present invention, even if the beam diameter of the incident is misalignment between the incident light beam to the case or the reflective portion is larger than the size of the reflector portion, the light deflector to allow avoid unwanted reflections by the back member of the reflective portion It is one of the object to provide a. また、このような光偏向器を用いることで、画質が良好な光走査装置及び走査型画像表示装置を実現することを目的の1つとしている。 Further, by using such optical deflector, and one object of the image quality to achieve good optical scanning device and a scanning type image display apparatus.

本発明の一側面としての光偏向器は、基板部と、該基板部に対して揺動可能な反射部と、該偏向器への入射光束のうち、反射部に向かって入射して該反射部で反射されて射出する光束を通過させるための開口が形成され、入射光束のうち該開口に入射する光束以外の光束の少なくとも一部を遮る絞り部とを有する。 Optical deflector according to one aspect of the present invention includes a substrate portion and a reflective portion swingable with respect to the substrate portion, the incident light beam to said deflector, the reflector is incident toward the reflective portion part opening for passing the light beam emitted is reflected is formed with, and a diaphragm portion for blocking at least a part of the light beam other than the beam incident to the opening of the incident light beam. そして、絞り部の開口縁のうち少なくとも一部は、該絞り部において入射光束が入射する前面側から反射部側に向かって開口幅を狭める形状であるテーパ面を有し、テーパ面は、開口の中心軸に対して、反射面で反射した光束の最大射出角度以上のテーパ角度を有し、絞り部の前面は、反射部側の面に対して傾斜していることを特徴とする。 Then, at least a portion of the opening edge of the diaphragm portion, have a tapered surface which is shaped to narrow the opening width toward the reflective portion side from the front side of the incident light beam is incident at the narrowed portion, the tapered surface, an opening with respect to the central axis of, a maximum exit angle or taper angle of the light beam reflected by the reflecting surface, the front surface of the diaphragm portion, and being inclined to the plane of the reflective portion.

なお、上記光偏向器を用いた光走査装置及び走査型画像表示装置も本発明の他の側面を構成する。 Incidentally, also constitutes another aspect of the present invention an optical scanning device and a scanning type image display apparatus using the optical deflector.

本発明によれば、絞り部によって光偏向器への入射光束のうち反射部以外に向かう光束の少なくとも一部を遮ることができる。 According to the present invention, it is possible to block at least a portion of the light beam towards the other reflecting portion of the light beam incident on the optical deflector by the throttle portion. したがって、入射光束径が反射部より大きい場合や反射部と入射光束とに位置ずれがある場合でも、開口を通過した光束のうち反射部以外の部分で反射して開口から射出する不要光束を減少させることができる。 Therefore, even when the incident light flux diameter is misalignment between the incident light beam to the case or the reflection part is greater than the reflecting part, reduce the unnecessary light flux emitted from the reflection to the opening at a portion other than the reflecting portion of the light beam passed through the aperture it can be.

しかも、絞り部の開口縁を反射部に近いほど開口幅が狭くなる形状としたため、偏向器内(反射面)の近くに絞り部を設けても、反射部への入射光や反射部からの射出光が開口縁によりけられることを少なくすることができ、光利用効率の低下を防ぐことができる。 Moreover, because of the shape in which the opening width opening edge of the diaphragm portion closer to the reflective portion is narrowed, even if the throttle portion is provided in the vicinity of the deflector (reflecting surface), from the incident light and the reflected portion of the reflection portion can emitted light is reduced to be kicked by the opening edges, it is possible to prevent a decrease in light utilization efficiency. また、絞り部を設けたことによる偏向器からの光束の最大射出角度が小さく制限されることを回避することもできる。 It is also possible to prevent the maximum exit angle of the light beam from the deflector by providing the throttle portion is limited small.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 It will be described below with reference to the accompanying drawings embodiments of the present invention.

図1には、本発明の実施例1である光偏向器の構成を示している。 Figure 1 shows the structure of an optical deflector according to a first embodiment of the present invention. 以下の説明では、この光偏器が、後述する走査型画像表示装置の主たる構成要素である光走査装置、すなわち光偏器によって走査される光束により画像を形成(表示)する装置に使用されるものとして説明する。 In the following description, the optical polarization direction device is an optical scanning device which is a main component of the scanning type image display apparatus described later, that used in the apparatus to form (display) an image by the light beam scanned by the optical polarization direction device It is described as being.

図1は、光偏向器101のMEMSミラーに対して絞り部材である絞り板(請求項にいう絞り部)106を分離した状態を示している。 Figure 1 is a diaphragm plate which is a member aperture with respect to the MEMS mirror of the optical deflector 101 shows a separated state 106 (aperture part according to claims).

光偏向器101は、MEMSミラー100を有する。 Optical deflector 101 has a MEMS mirror 100. MEMSミラー100は、基板(請求項にいう基板部)103と、トーションバー103aを介して基板103により保持された反射面(請求項にいう反射部)102とを有する。 MEMS mirror 100 has a 103 (substrate unit according to claims) in which the substrate, and 102 (reflecting unit referred to in the claims) which is a reflecting surface held by the substrate 103 via the torsion bar 103a. 反射面102は基板103に対して揺動可能である。 The reflecting surface 102 is swingable with respect to the substrate 103. 基板103、トーションバー103a及び反射面102は、半導体プロセスによって一体形成されたものである。 Substrate 103, the torsion bars 103a and the reflective surface 102 is one which is integrally formed by a semiconductor process.

また、MEMSミラー100には、反射面102を基板103に対してトーションバー103a回りで揺動駆動するためのコイル104が形成されている。 In addition, the MEMS mirror 100, a coil 104 for driving swing torsion bar 103a around is formed for the reflecting surface 102 substrate 103. コイル104に交流信号を与えると、該コイル104と反射面102の裏面側に配置された不図示のマグネットとの間に作用する電磁力が変化し、反射面102が図中の矢印Rで示す方向に揺動する。 Given an AC signal to the coil 104, the electromagnetic force is varied acting between the magnet (not shown) disposed on the rear surface side of the coil 104 and the reflective surface 102, shown reflecting surface 102 in the arrow R in FIG. swings in direction.

MEMSミラー100は、支持ベース105の4箇所に形成された突起形状を有する支持部105aによって支持されている。 MEMS mirror 100 is supported by the supporting portion 105a having a projection shape formed at four positions of the support base 105. MEMSミラー100の前方(光偏向器101に対して光束が入射してくる側)には、反射面102以外の領域に向かって入射する光束を遮る絞り板106が配置されている。 In front of the MEMS mirror 100 (the side where the light beam with respect to the optical deflector 101 come incident) is diaphragm plate 106 blocking the light beam incident toward a region other than the reflective surface 102 is disposed. 該絞り板106は、支持部105aの前端面に取り付けられる。 The narrowed Riita 106 is attached to the front end surface of the support portion 105a. 絞り板106は、偏器101への入射光束のうち、反射面102に向かって入射して該反射部102で反射されて射出する光束を通過させるための矩形の開口107を有する。 Diaphragm plate 106, the incident light beam to the polarization direction 101 has a rectangular opening 107 for allowing incident toward the reflecting surface 102 to pass through the light beam emitted is reflected by the reflecting unit 102. 該開口107は、後述する中立静止状態において、該反射面102に対向する。 Opening 107, in the neutral resting state, which will be described later, to oppose to the reflecting surface 102.

次に、反射面102の中心と絞り板106に形成された開口107の中心との位置合わせについて説明する。 Next, a description will be given positioning of the center of the diaphragm plate 106 openings 107 formed in the reflective surface 102. 基板103(MEMSミラー100)は、支持ベース105に設けられた支持部105aの第1の側面である基準面108から、反射面102のX方向の中心までの距離がL1となるように支持部105aに取り付けられている。 Substrate 103 (MEMS mirror 100), first from the reference surface 108 a side, the support as the distance to the X direction of the center of the reflecting surface 102 becomes the L1 portion of the supporting portion 105a provided on the support base 105 It is attached to the 105a. また、基板103は、支持部105aの第2の側面である基準面109から、反射面102のY方向の中心まで距離がL2となるように支持部105aに取り付けられている。 The substrate 103, the second reference plane 109 is a side of the support portion 105a, the distance to the Y direction of the center of the reflecting surface 102 is attached to the support portion 105a so that L2.

また、絞り板106は、開口107の中心が、該絞り板106の第1の側面である基準面110からX方向にL1となり、第2の側面である基準面111からY方向にL2となるように作製されている。 The diaphragm plate 106, the center of the opening 107, a first L1 changed from the reference surface 110 in the X direction which is the side surface of the narrowed Riita 106, from the reference plane 111 is a second side in the Y direction L2 It has been made so. 支持ベース105の基準面108と絞り板106の基準面110を一致させ、支持ベース105の基準面109と絞り板106の基準面111を一致させることにより、反射面102の中心と絞り板106の開口107の中心とを精度良く一致させることができる。 To match the reference surface 110 of the reference surface 108 and the diaphragm plate 106 of the support base 105, by matching the reference surface 111 of the reference surface 109 and the diaphragm plate 106 of the support base 105, the center and the stop plate 106 of the reflecting surface 102 the center of the opening 107 can be accurately matched.

支持ベース105と絞り板106のそれぞれに設けられる基準面は、本実施例に示す面に限らず、他の面でもよい。 Reference surface provided on the respective support base 105 and the diaphragm plate 106 is not limited to the surface in this embodiment, but may be other aspects. また、基準面を設ける部分の形状を変えてもよい。 It is also possible to change the shape of the portion providing the reference plane. さらに、反射面102と絞り板106の開口107の中心を一致させるために、他の構成を採用してもよい。 Furthermore, in order to match the center of the opening 107 of the reflecting surface 102 and the stop plate 106, may employ other configurations.

図2には、上記のように組み立てられた光偏向器101に、光束(入射光束)201が入射している状態を示している。 Figure 2 is the optical deflector 101 assembled as described above, it shows a state in which the light beam (incident light beam) 201 is incident. 絞り106の開口107と反射面102の中心とを一致させておくことによって、 光偏向器101と該光偏向器101に入射する光束201を発光する光源(図示せず)の位置関係がずれても、必要な入射光束を開口107で切り出して(開口107に入射する光束以外の光束を遮って)反射面102に導くことができる。 By keeping to match the the aperture 107 of the diaphragm 106 and the center of the reflecting surface 102, misaligned relationship of the light source that emits a light beam 201 entering the optical deflector 101 and the light deflector 101 (not shown) also, the incident light beam required cut at the opening 107 (to block the light flux other than the light beam entering the opening 107) can be guided to the reflective surface 102. したがって、光偏向器101を、後述する光走査装置に組み込む際に、光源と反射面102との位置関係の公差を緩めることができる。 Thus, the optical deflector 101, may be when incorporating the optical scanning apparatus described later, loosen the tolerance of positional relationship of the light source and the reflecting surface 102.

図2には、光偏向器101の反射面102が前方正面を向いた中立位置にある状態、すなわち中立位置から揺動していない中立静止状態を示す。 FIG. 2 shows a state in which the reflecting surface 102 of the optical deflector 101 is in the neutral position facing forward front, that is, the neutral stationary state where no swing from the neutral position. この状態において、光源からの入射光束201は、反射面102の中心に立てた法線Nと、該反射面102の揺動軸M(Y軸)とを含む平面内において、法線Nに対してある角度をなす方向から反射面102に入射する。 In this state, the incident light beam 201 from the light source, a normal line N stood in the center of the reflecting surface 102, the swing axis M of the reflection surface 102 (Y-axis) and in a plane containing, with respect to the normal N from a direction forming an angle are incident on the reflecting surface 102. なお、以下の説明において、中立静止状態での反射面102の中心に立てた法線を、単に反射面102の法線Nという。 Incidentally, in the following description, the normal to the center of the reflecting surface 102 in a neutral resting state, simply referred to the normal N of the reflecting surface 102.

図3には、図2に示した状態で、反射面102の中心を通り揺動軸Mに平行なY−Y線に沿って切断した光偏向器101の断面を示す。 Figure 3 is a state shown in FIG. 2 shows a cross section of the light deflector 101 taken along the parallel line Y-Y about the streets swing axis M of the reflecting surface 102. 絞り板106は、その厚み方向において、反射面102に近い側の面(反射面側の面)106bと、反射面102から遠い側、すなわち入射光束201が入射する側の面(以下、前面という)106aとを有する。 Stop plate 106 in its thickness direction, and the side surface (reflection surface side of the surface) 106b close to the reflective surface 102, the side farther from the reflective surface 102, that is, the surface on the side where the incident light beam 201 is incident (hereinafter referred to as the front surface ) and a 106a. そして、絞り板106のうち開口107の周縁部(開口縁)301は、 前面側(前面106a側から反射部側(反射面側の面106b側に向かって開口107の幅(開口幅)AW 徐々に狭くなるテーパ形状に形成されている。 Then, the peripheral edge (opening edge) 301 of the opening 107 of the aperture plate 106, the front side width of the opening 107 toward the (front 106a side) to the reflective portion side (the surface 106b side of the reflecting surface side) (opening width ) AW is formed gradually narrow a tapered shape. 以下、このテーパ形状の開口縁301を、テーパ部301という。 Hereinafter, the opening edge 301 of the tapered shape, that the tapered portion 301.

テーパ部301は、法線Nに対して角度A以上のテーパ角度をなすように傾いている。 The tapered portion 301 is inclined so as to form a taper angle larger than the angle A with respect to the normal N. 角度Aは、中立静止状態の反射面102に対する入射光束201の入射角度である。 Angle A is the angle of incidence of the incident light beam 201 with respect to the reflection surface 102 of the neutral stationary. 本実施例では、開口縁は矩形枠状に形成されており、その4つの辺部に相当する4つのテーパ部301はすべて同じテーパ角度を有する。 In this embodiment, the opening edge is formed in a rectangular frame shape, having the same taper angle all four tapered portions 301 corresponding to the four sides. 但し、すべてのテーパ部に同じテーパ角度を与えなくてもよい。 However, it may not be given the same taper angle to all of the tapered portion.

ここで、本実施例では、入射光束201は、中立静止状態の反射面102 の中心軸(法線N)に対してA= 28度の入射角度で入射する。 In the present embodiment, the incident light beam 201 is incident at an incident angle of A = 28 degrees with respect to the center axis of the reflecting surface 102 of the neutral resting state (normal N). このため、テーパ部301に28度以上(入射角度以上)のテーパ角度を与えることによって、反射面102に入射する入射光束201と該反射面102で反射して射出する反射光束302の光路を妨げない。 Thus, by providing a taper angle of 28 degrees or more to the tapered portion 301 (or incident angle), interfere with the optical path of the reflected light beam 302 emitted is reflected by the incident light beam 201 and the reflective surface 102 that is incident on the reflecting surface 102 Absent.

さらに詳しく述べると、入射光束201が平行光束ではない収束光束である場合は、該入射光束201の収束角度を考慮したテーパ角度をテーパ部301に与えることによって、テーパ部301でけられる光束を少なくし、光利用効率の低下を防ぐことができる。 More particularly, when the incident light beam 201 is convergent beam is not a parallel light beam, by providing a taper angle in consideration of the convergence angle of the incident light beam 201 to the tapered portion 301, less light flux vignetted by the taper portion 301 and, it is possible to prevent a decrease in light utilization efficiency.

本実施例では、反射面102の最大揺動角(最大機械的振れ角)を10度に設定しており、反射面102の最大機械的振れ角よりも入射光束201の反射面102への入射角度の方が大きい。 In this embodiment, incident to the reflective surface 102 of the maximum oscillation angle (maximum mechanical deflection angle) is set to 10 degrees, the reflective surface maximum mechanical deflection angle the incident light beam 201 than the 102 of the reflecting surface 102 the larger angle. このため、テーパ部301のX方向ではテーパ部301のテーパ角度は10度以上であればよい。 Therefore, the taper angle of the tapered portion 301 in the X-direction of the tapered portion 301 may be at least 10 degrees.

但し、入射光束201の入射角度よりも反射面102の機械的振れ角の方が大きい場合は、反射光束302の光路を妨げないように、テーパ部301のX方向に与えるテーパ角度を反射面102の機械的振れ角に合わせるのがよい。 However, if than the incident angle of the incident light beam 201 is larger mechanical deflection angle of the reflecting surface 102, so as not to interfere with the optical path of the reflected light beam 302, the taper angle reflecting surface applied to the X-direction of the tapered portion 301 102 better to match the mechanical deflection angle.

次に、絞り板106に形成される開口107の大きさについて説明する。 Next, a description about the size of the opening 107 formed in the aperture plate 106. 図4Aには、図2に示した状態で、反射面102の中心を通り、反射面102の揺動軸M及び法線Nに直交するX−X線に沿って切断した光偏向器101の断面を示す。 FIG 4A, in the state shown in FIG. 2, through the center of the reflecting surface 102, the optical deflector 101 taken along the line X-X perpendicular to the swing axis M and the normal N of the reflecting surface 102 It shows a cross-section. また、図4Bには、反射面102が最大揺動角度まで揺動した状態(以下、最大揺動状態という)を示している。 Further, in FIG. 4B, a state where the reflective surface 102 swings up to the rocking angle (hereinafter, referred to as the maximum swing state).

本実施例では、図4Aに示すように、反射面102の中立静止状態において、互いに対向した位置にあるテーパ部301間での開口幅のうち最も狭い開口幅(以下、最小開口幅という)AWSを、その開口幅の方向での反射面102の幅に一致させている。 In this embodiment, as shown in FIG. 4A, in the neutral resting state of the reflecting surface 102, the narrowest opening width of the opening width of between tapered portion 301 at the position opposite to each other (hereinafter, referred to as minimum opening width) AWS the is made to coincide with the width of the reflection surface 102 in the direction of the opening width. このため、中立静止状態においては、開口107を通過した光束をすべて反射面102で反射することができ、光利用効率の低下を防ぐことができる。 Therefore, the neutral at rest, all the light beam passed through the aperture 107 can be reflected by the reflecting surface 102, it is possible to prevent a decrease in light utilization efficiency.

また、この場合、図4Bに示す最大揺動状態での反射面102の機械的振れ角をθとすると、法線Nの方向から見たときの反射面102の幅(以下、正射影幅という)Tは、AWScosθとなり、AWSよりも小さくなる。 In this case, when the mechanical deflection angle of the reflecting surface 102 at the maximum rocking position shown in FIG. 4B and theta, the width of the reflective surface 102 when viewed from the direction of the normal line N (hereinafter, referred to as orthogonal projection width ) T is, AWScosshita next, than AWS reduced. これにより、開口107を通過した入射光束の一部(漏れ光束)は反射面102に入射せず、反射面102の背後のコイル104や支持ベース105で反射することになる。 Thus, part of the incident light beam passing through the aperture 107 (leakage flux) is not incident on the reflecting surface 102, it will be reflected by the coil 104 and support base 105 behind the reflecting surface 102.

ここで、漏れ光束の量は、反射面102の幅とその機械的振れ角に依存する。 Wherein the amount of the leakage flux depends on the width and Mechanical deflection angle of the reflecting surface 102. 例えば、反射面102の揺動軸に対して直交する方向(X方向)での該反射面102の幅を、開口107の最小開口幅AWSと同じ1.5mmとする。 For example, the width of the reflective surface 102 in the direction (X direction) perpendicular to, the same 1.5mm the minimum opening width AWS opening 107 with respect to the rocking axis of the reflecting surface 102. この場合、機械的振れ角10度の最大揺動状態においては、反射面102の正射影幅Tは1.48mmとなる。 In this case, the maximum swing state of mechanical deflection angle of 10 degrees, the orthogonal projection width T of the reflecting surface 102 becomes 1.48 mm. 本実施例では、片側10μmの幅の漏れ光束は画像形成上、目立つフレアを生じさせないものとみなして問題としていない。 In this embodiment, the leakage flux of the width of the side 10μm on imaging, not a problem it is assumed not to cause noticeable flare. したがって、上記設定によれば、漏れ光による問題が実質的に生じない光偏向器を実現できる。 Therefore, according to the above setting can be realized an optical deflector problems due to leakage light does not substantially occur.

なお、漏れ光を最小限に抑えるためには、開口107のテーパ部301により形成される最小開口幅を、反射面102の最大揺動状態での正射影幅に一致させるとよい。 In order to minimize light leakage, a minimum opening width formed by the tapered portion 301 of the opening 107, it may be matched to the orthogonal projection width of the maximum swing state of the reflection surface 102.

図5には、本実施例の光偏向器101を用いた光走査装置の構成を示す。 5 shows a configuration of an optical scanning apparatus using an optical deflector 101 of this embodiment. この光走査装置は、不図示のスクリーン(被走査面)上で光偏向器101からの射出光を2次元方向に走査する走査型画像表示装置の画像描画系として用いられる。 The optical scanning device is used as an image drawing system of the scanning type image display device for scanning the light emitted from the light deflector 101 in the two-dimensional direction on the screen (not shown) (the surface to be scanned).

半導体レーザ等の光源503から射出した光束は、第1の光偏向器101及び第2の光偏向器101′からなる走査ユニット506を介してスクリーンに向かう。 The light beam emitted from the light source 503 such as a semiconductor laser is directed to the screen through a first optical deflector 101 and the second scanning unit 506 consisting of an optical deflector 101 '. 第1の光偏向器101及び第2の光偏向器101′はいずれも、上述した偏向器101と同一構成のものである。 Both the first light deflector 101 and the second optical deflector 101 'is the same configuration as the deflector 101 described above. 第1の光偏向器101は、光源503からの光束を水平方向(X方向)に走査し、第2の光偏向器101′は、第1の光偏向器101からの光束を垂直方向(Y方向)に走査する。 First optical deflector 101 scans the light beam from the light source 503 in the horizontal direction (X direction), the second optical deflector 101 ', the first light flux in the vertical direction from the optical deflector 101 (Y scanning direction).

図5において、線501,502はそれぞれ、第1の光偏向器101の動作による水平方向の走査線の往路及び復路を示している。 5, lines 501 and 502 respectively show the forward and backward in the horizontal direction of the scanning line due to the operation of the first optical deflector 101. 実際の走査線の本数は図示した本数より多い。 The number of actual scan lines is greater than the number shown. また、線507は、水平走査線501が垂直方向での走査端504に達したときに、第2の光偏向器101′の動作によって走査開始点505まで戻る帰線を示している。 The line 507, when the horizontal scanning lines 501 reaches the scanning end 504 in the vertical direction, shows a retrace back to the scanning start point 505 by the operation of the second optical deflector 101 '. この垂直方向での走査の繰り返し周期が、画像表示のフレームレートを決定している。 Repetition period of the scanning in the vertical direction, determines the image display frame rate. このように光偏向器101,101′を2つ使用することによって、スクリーン上を2次元にラスタ走査できる。 By using two of such the optical deflector 101 and 101 ', it can be raster scanned on the screen two-dimensionally. 第1及び第2の光偏向器101′は、光源503からの光束がこのような走査が行われるように同期制御される。 First and second optical deflector 101 ', the light beam from the light source 503 is synchronized controlled such scanning is performed. また、光偏向器101,101′の動作に同期して光源503を変調することで画像の表示を行う。 Further, it displays an image by modulating the light source 503 in synchronization with the operation of the optical deflector 101 and 101 '.

具体的には、光源503及び光偏向器101,101′は、駆動回路509と電気的に接続されている。 Specifically, the light source 503 and the optical deflector 101 and 101 'are electrically connected to the driving circuit 509. 駆動回路509には、パーソナルコンピュータ、DVDプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置510が電気的に接続されている。 A drive circuit 509, a personal computer, DVD player, an image supply apparatus 510 such as a television tuner are electrically connected. 駆動回路509は、画像供給装置510から入力された画像情報に応じて、該画像情報に対応する画像がスクリーンに表示されるよう光源503及び光偏向器101,101′を制御する。 Drive circuit 509, in accordance with the image information input from the image supply apparatus 510, an image corresponding to the image information to control the light source 503 and the optical deflector 101, 101 'to be displayed on the screen.

これにより、走査型画像表示装置と画像供給装置510を含む画像表示システムが構成される。 Thus, an image display system including the scanning type image display apparatus and the image supply device 510 is constituted.

なお、本発明の実施例における走査型画像表示装置の構成はこれに限らない。 The configuration of the scanning type image display apparatus in the embodiment of the present invention is not limited thereto. 例えば、図5のように光束を1次元方向に走査する2つの光偏向器を用いるのではなく、光束を2次元方向に走査できる1つの光偏向器を用いてもよい。 For example, the light flux rather than using two optical deflector for scanning the one-dimensional direction may be used one of the optical deflector that can scan a light beam in two dimensions as shown in FIG. また、光束を1次元方向に走査する光偏向器とガルバノミラーとを組み合わせて2次元走査ができるようにしてもよい。 It may also be a combination of optical deflector for scanning the light beam in the one-dimensional direction and the galvano mirror to allow two-dimensional scanning.

以上説明したように、本実施例では、光偏向器101に絞り板106を設けたことで、反射面102に向かう入射光束201と反射面102との位置決めを容易に(非常に高精度が求められることなく)行うことができる。 As described above, in this embodiment, by providing the stop plate 106 to the optical deflector 101, easily (required very accurate positioning of the incident light beam 201 toward the reflecting surface 102 and the reflecting surface 102 ) can be carried out without being. また、反射面102と絞り板106を近接配置したことによって、絞り板106の開口107の大きさを反射面102とほぼ同じ大きさとすることができる。 Furthermore, by close arrangement a reflective surface 102 and the diaphragm plate 106, the size of the opening 107 of the aperture plate 106 may be about the same size as the reflective surface 102. このため、開口107を通過したが反射面102に入射しない不要な光束(漏れ光束)が多く発生することを回避でき、形成する画像上にフレアを発生させることを防止できる。 Thus, it prevents the but passed through the opening 107 unnecessary light beam not incident on the reflecting surface 102 (leakage flux) frequently occur, can be prevented to generate a flare on an image to be formed. また、絞り板106の開口107によって、光源側から広がりながら入射してくる光束を所望の光束形状及び断面サイズに整形して反射面102に入射させることができる。 Further, the aperture 107 of the stop plate 106, a light beam coming incident while spreading from the light source side can be incident on shaping the reflecting surface 102 in a desired light flux shape and cross-sectional size.

さらに、絞り板106の開口縁を反射面102に近いほど開口幅が狭くなるテーパ面形状としたことで、反射面102に対する入射光束や反射(射出)光束が開口縁によってけられることを少なくすることができ、光利用効率の低下を防ぐことができる。 Furthermore, as the opening width closer to the opening edge of the stop plate 106 to the reflective surface 102 that has a narrower in a taper shape, the incident light beam and the reflected (emitted) light beam with respect to the reflecting surface 102 is less that the vignetting by the opening edge it can, it is possible to prevent a decrease in light utilization efficiency.

図6には、本発明の実施例2である光偏向器を示している。 Figure 6 shows an optical deflector according to a second embodiment of the present invention. 本実施例の光偏向器601の基本的な構成は実施例1と同様であり、絞り板603の開口607及び開口縁702の形状が異なる。 The basic configuration of the optical deflector 601 of this embodiment is similar to that in Example 1, the shape of the opening 607 and the opening edge 702 of the aperture plate 603 are different. このため、本実施例では、絞り板603の形状を中心に説明する。 Therefore, in this embodiment, it will be mainly described shape of the diaphragm plate 603.

図6は、反射面602が中立静止状態にある光偏向器601に光束604が入射している状態を示している。 6, the reflecting surface 602 indicates a state in which the incident light beam 604 to the optical deflector 601 in a neutral resting state. 本実施例では、不図示の光源からの入射光束604は、中立静止状態の反射面602に対して、該反射面102の法線Nと、該反射面102の揺動軸M(Y軸)とを含む平面に対して直交する平面内において、法線Nに対してある角度をなす方向から入射する。 In this embodiment, the incident light beam 604 from a light source, not shown, the reflecting surface 602 of the neutral resting state, and the normal N of the reflective surface 102, the swing axis M of the reflection surface 102 (Y-axis) in a plane perpendicular to the plane containing the bets, entering from a direction forming an angle with respect to the normal N.

この状態において、光の利用効率を最も高くする絞り板603の形状について、図7A及び図7Bを用いて説明する。 In this state, the shape of the diaphragm plate 603 to the highest light utilization efficiency, will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. これらの図は、図6に示す光偏向器601(但し、反射面602の状態は異なる)を、反射面602の中心を通り、該反射面602の揺動軸M及び法線Nに直交するX−X線に沿って切断した断面を示している。 These figures, the optical deflector 601 shown in FIG. 6 (however, the state is different reflective surface 602), and passes through the center of the reflecting surface 602 is perpendicular to the swing axis M and the normal N of the reflective surface 602 It shows a cross section taken along line X-X. 図7Aでは、反射面602は、該反射面602への光束604の入射角度が小さくなる側(以下、入射光束側という)における最大揺動状態にあり、図7Bではその反対方向における最大揺動状態にある。 In Figure 7A, the reflecting surface 602, the incident angle is smaller side of the light beam 604 to the reflective surface 602 (hereinafter, referred to as the incident light beam side) is in the maximum swing state in the maximum swing in the opposite direction Figure 7B in the state.

図7A及び図7Bのそれぞれにおける反射面602に対する光束604の入射角度(法線Nに対してなす角度をAとし、反射面602の機械的振れ角をB(但し、方向は異なる)とする。 The incident angle of the light beam 604 (angle formed by pairs to the normal N) and A for the reflecting surface 602 in each of FIGS. 7A and 7B, the mechanical deflection angle of the reflecting surface 602 B (where direction are different) and to. 図7Aの状態では、反射面602への実際の入射光束604の入射角度はA−Bであり、反射光束701は法線Nに対してA−2Bの角度で反射する。 In the state of FIG. 7A, the actual incident angle of the incident light beam 604 to the reflective surface 602 is A-B, the reflected light beam 701 is reflected at an angle of A-2B with respect to the normal N. 図7Bの状態では、反射面602への実際の入射光束604の入射角度はA+Bであり、反射光束701は法線Nに対してA+2Bの角度で反射する。 In the state of FIG. 7B, the actual incident angle of the incident light beam 604 to the reflective surface 602 is A + B, the reflected light beam 701 is reflected at an angle of A + 2B with respect to the normal N.

このことより、絞り板603の開口縁のテーパ部702に、反射面602の法線Nに対して反射角度の大きい方に相当するA+2B (最大射出角度以上)のテーパ角度を与えることによって、反射面602に対する光束の入射出を妨げない構成とすることができる。 From this fact, the tapered portion 702 of the opening edge of the stop plate 603, by providing a taper angle of A + 2B corresponding to the larger reflection angle with respect to the normal N of the reflecting surface 602 (maximum exit angle or higher), the reflection It may be configured to not interfere with the entrance exit of the light beam relative to the surface 602.

なお、本実施例においては、反射面602の揺動方向から光束604が入射するために、開口607のY方向においてはテーパ部702を設けていない。 In the present embodiment, the light beam 604 from the swinging direction of the reflecting surface 602 to the incident in the Y direction of the opening 607 is not provided with the tapered portion 702. このように、テーパ部702を必ずしも開口縁の全周に設ける必要はなく、光束の妨げになり得る部分にのみに設ければよい。 Thus, it is not necessary to provide a tapered portion 702 necessarily the entire circumference of the opening edge may be provided only in the portion which may be in the way of the light beam.

次に、絞り板603の開口607の大きさ(テーパ部702による最小開口幅)について説明する。 Next, a description about the size of the aperture 607 of the stop plate 603 (minimum opening width due to the tapered portion 702). 図8Aは、反射面602が入射光束側における最大揺動状態にあり、図8Bではその反対方向における最大揺動状態にある。 Figure 8A, the reflective surface 602 is in the maximum swing state in the incident light beam side, is in the maximum swing state in the opposite direction in FIG 8B.

反射面602の幅をW、反射面602から絞り板603の反射面側の面までの距離をLとする。 The width of the reflective surface 602 W, the distance to the surface of the reflective surface of the aperture plate 603 from the reflective surface 602 to L. 図8Aの状態で、反射面602への入射光束604及び反射面602からの反射光束701が絞り板603でけられないための開口607の中心からテーパ部702の反射面側の端までの幅(最小開口幅の1/2)は、以下のようになる。 In the state of FIG. 8A, the width from the center of the opening 607 for the reflected light beam 701 from the incident light beam 604 and reflective surface 602 to the reflective surface 602 not Deke stop plate 603 to the end of the reflecting surface of the tapered portion 702 (1/2 of the minimum opening width) is as follows.

(W/2)cosB+{L+(W/2)sinB}tanA …(1)。 (W / 2) cosB + {L + (W / 2) sinB} tanA ... (1).

一方、図8Bの状態において、反射面602への入射光束604及び反射面602からの反射光束701が絞り板603でけられないための開口607の中心からテーパ部702の反射面側の端までの幅(最小開口幅の1/2)は、以下のようになる。 On the other hand, in the state of FIG. 8B, to the edge of the reflecting surface side of the tapered portion 702 from the center of the opening 607 for the reflected light beam 701 from the incident light beam 604 and reflective surface 602 to the reflective surface 602 not Deke stop plate 603 the width (1/2 of the minimum opening width) is as follows.

(W/2)cosB+{L+(W/2)sinB }t an(A+2B) …(2)。 (W / 2) cosB + { L + (W / 2) sinB} t an (A + 2B) ... (2).

このことより、必要な光束が絞り板603でけられないためには、テーパ部702による開口607の最小開口幅を、上記(1),(2)式の値のうち大きい方である(2)式の値の2倍とすればよい。 From this, because the light flux is not Deke stop plate 603 required, the minimum opening width of the opening 607 by the tapered section 702, the (1) is the larger of (2) value (2 ) may be twice the expression values.

例えば、入射光束604が反射面602の法線Nに対して28度の角度で入射しているとする。 For example, the incident light beam 604 is incident at an angle of 28 degrees with respect to the normal N of the reflecting surface 602. また、MEMSミラーと絞り板603との間に位置誤差が生じても、揺動した反射面602が絞り板603に接触しないようにするための反射面602と絞り板603の反射面側の面までの距離Lを0.2mmとする。 Further, even when the position error between the diaphragm plate 603 MEMS mirror, the surface of the reflective surface of the reflective surface 602 and the diaphragm plate 603 so that the reflecting surface 602 swings does not contact the stop plate 603 the distance L to the 0.2mm. その他については、実施例1で例示した値と同様に、反射面602における揺動軸に直交する方向での幅を1.5mm、反射面602の最大の機械的振れ角を10度とする。 Other, similar to the values ​​illustrated in Example 1, the width in the direction orthogonal to the swing axis on the reflecting surface 602 1.5 mm, a maximum mechanical deflection angle of 10 degrees of the reflecting surface 602. この場合、テーパ部702のテーパ角度を48度とし、開口607の最小開口幅を2.21mmとすることによって、必要な光束の光路を遮らない構成とすることができる。 In this case, the taper angle of the tapered portion 702 is 48 degrees, the minimum opening width of the opening 607 by a 2.21 mm, it can be configured to not block the optical path of the required luminous flux.

なお、上記例では、反射面602における揺動軸に直交する方向での幅(1.5mm)よりも開口607の最小開口幅(2.21mm)の方が大きい。 In the above example, the larger the minimum opening width of the opening 607 than the width (1.5 mm) in a direction perpendicular to the swing axis of the reflective surface 602 (2.21 mm). このため、それぞれ図8A,図8Bに対応する図9A,図9Bに示すように、入射光束のうち反射面602から外れた漏れ光束901は反射面602の背後の部材によって反射する Thus, each view 8A, FIG. 9A corresponding to FIG. 8B, as shown in FIG. 9B, leakage light beam 901 off the reflecting surface 602 of the incident light beam is reflected by a member behind the reflective surface 602. しかし、該反射光束は、反射面602の裏面又は絞り板603の反射面側の面で遮られて開口607から射出することはない。 However, the reflected light beam will not be emitted from that opening 607 blocked by the surface of the reflection surface side of the back or stop plate 603 of the reflecting surface 602.

以上説明したように、本実施例では、光偏向器601に絞り板603を設けたことで、反射面602に向かう入射光束604と反射面602との位置決めを容易に行うことができる。 As described above, in this embodiment, it was the stop plate 603 provided in the optical deflector 601 can be positioned between the incident light beam 604 toward the reflecting surface 602 and the reflective surface 602 easily. また、開口607を通過したが反射面602に入射しない不要な光束(漏れ光束)を開口607から射出することを回避でき、形成する画像上にフレアを発生させることを防止できる。 Further, prevents the but passed through the opening 607 for emitting unnecessary light beam not incident on the reflecting surface 602 (leakage light flux) from the opening 607 can be prevented from generating a flare on an image to be formed.

さらに、絞り板603の開口縁を反射面602に近いほど開口幅が狭くなるテーパ面形状としたことで、反射面602に対する入射光束や反射(射出)光束が開口縁によってけられることを少なくすることができ、光利用効率の低下を防ぐことができる。 Furthermore, as the opening width closer to the opening edge of the stop plate 603 to the reflective surface 602 that has a narrower in a taper shape, the incident light beam and the reflected (emitted) light beam with respect to the reflecting surface 602 is less that the vignetting by the opening edge it can, it is possible to prevent a decrease in light utilization efficiency.

図10には、本発明の実施例3である光偏向器を示している。 Figure 10 shows an optical deflector according to a third embodiment of the present invention. 本実施例の光偏向器1001の基本的な構成は実施例1と同様であり、絞り板1003の前面の形状が異なる。 The basic structure of an optical deflector 1001 in this example is similar to Example 1, the front shape of the diaphragm plate 1003 is different. このため、本実施例では、絞り板1003の形状を中心に説明する。 Therefore, in this embodiment, it will be mainly described shape of the diaphragm plate 1003.

図10は、実施例1の図1に示した状態と同様に、反射面1002が中立静止状態にある光偏向器1001に光束1004が入射している状態を示している。 Figure 10 is similar to the state shown in FIG. 1 of the first embodiment, the reflecting surface 1002 indicates a state in which the light beam 1004 to the optical deflector 1001 in a neutral resting state is incident.

図11は、図10に示す光偏向器1001を、反射面1002の中心を通り、該反射面1002の揺動軸M及び法線Nに直交するX−X線に沿って切断した断面を示している。 11, the optical deflector 1001 shown in FIG. 10, through the center of the reflective surface 1002, shows a cross section cut along the line X-X perpendicular to the swing axis M and the normal N of the reflective surface 1002 ing.

図11に示すように、絞り板1003の前面1003aは、Y方向視において鋸歯状の断面を有する周期形状を有する。 As shown in FIG. 11, the front surface 1003a of the diaphragm plate 1003 has a periodic shape having a serrated cross-section in the Y direction as viewed. これにより、不図示の光源から入射した入射光束1004のうち絞り板1003の前面1003aに入射した光束(開口1007に入射しない不要光束)1103は、以下の角度Cとは異なる方向に反射する。 Thus, 1103 (unnecessary light beam not incident on the opening 1007) where the light beam incident on the front surface 1003a of the diaphragm plate 1003 of the incident light beam 1004 incident from a light source (not shown) is reflected in a direction different from the following angles C.

図11において、反射面1002は中立静止状態にあるが、反射面1002が揺動することによって該反射面1002で反射した光束(使用光束)1102は図中に示す角度Cの範囲内で反射される。 11, the reflection surface 1002 is in a neutral resting state, the light flux reflected by the reflecting surface 1002 by the reflecting surface 1002 is swung (using light flux) 1102 is reflected within the range of the angle C shown in FIG. that.

そして、絞り板1003の前面1003aに入射して反射された不要光束1103が上記角度Cの範囲外の方向に(射出角度範囲とは異なる方向に)反射されることにより、画像上に該不要光束1103によるフレアが発生することを防止できる。 Then, (in a direction different from the emission angle range) unwanted luminous flux 1103 that are incident on and front 1003a is the direction of the outside of the angle C of the aperture plate 1003 by being reflected, said non Yohikaritaba on the image 1103 can be prevented flare occurs due.

以上説明したように、本実施例によれば、反射面1002に入射しない不要光束1103が絞り板1003の前面1003aにより反射されて、反射面1002で反射する使用光束の反射角度範囲内に進むことを回避できる。 As described above, according to this embodiment, is reflected by the front surface 1003a of the unnecessary light flux 1103 diaphragm plate 1003 which is not incident on the reflecting surface 1002, proceed to the reflective angle range of the used light beam reflected by the reflecting surface 1002 the can be avoided.

なお、絞り板1003の前面1003aの形状は、上述したものに限られず、反射面に入射しない不要光束がここで反射されることで使用光束の反射角度範囲内に進むことを防止できる形状であれば、どのような形状でもよい。 The shape of the front surface 1003a of the diaphragm plate 1003 is not limited to those described above, there proceed to the reflective angle range of the used light beam in the form capable of preventing by unwanted light beam not incident on the reflecting surface is reflected here if, it may be any shape. また、不要光束の一部を使用光束の反射角度範囲内に反射させる形状であっても、ほとんどの不要光束を使用光束の反射角度範囲外に反射させて、該一部の不要光束が問題となるフレアを発生させなければよい。 Even a shape that is reflected into the reflective angle range of the used light beam a part of the unnecessary light flux, and most of the unnecessary light flux is reflected out of the reflection angle range of the used light beam, unnecessary light flux of said portion is a problem the made flare may have to be generated.

図12には、本発明の実施例4である光偏向器を示している。 FIG. 12 shows an optical deflector according to a fourth embodiment of the present invention. 本実施例の光偏向器1201の基本的な構成は実施例1と同様であり、絞り板1203の形状が異なる。 The basic structure of an optical deflector 1201 in this example is similar to Example 1, the shape of the diaphragm plate 1203 is different. このため、本実施例では、絞り板1203の形状を中心に説明する。 Therefore, in this embodiment, it will be mainly described shape of the diaphragm plate 1203.

図12は、実施例1の図1に示した状態と同様に、反射面1202が中立静止状態にある光偏向器1201に光束1204が入射している状態を示している。 Figure 12 is similar to the state shown in FIG. 1 of the first embodiment, the reflecting surface 1202 shows a state in which the light beam 1204 to the optical deflector 1201 in a neutral resting state is incident.

図13は、図12に示す光偏向器1201を、反射面1202の中心を通り、該反射面1202の揺動軸及び法線に直交するX−X線に沿って切断した断面を示している。 13, the optical deflector 1201 shown in FIG. 12, through the center of the reflective surface 1202, shows a cross section cut along the line X-X which is orthogonal to the swing Jiku及 beauty normal of the reflecting surface 1202 there.

図13に示すように、絞り板1203の前面1203aは、中立静止状態の反射面1202及び絞り板1203の反射面側の面1203bに対して、傾斜角度Dを有する。 As shown in FIG. 13, the front surface 1203a of the diaphragm plate 1203, to the plane 1203b of the reflecting surface side of the reflecting surface 1202 and the aperture plate 1203 of the neutral stationary state, it has an inclination angle D. すなわち、絞り板1203の前面1203aは、反射面側の面1203bに対して非平行に形成されている。 That is, the front surface 1203a of the diaphragm plate 1203 is not formed parallel to the surface 1203b of the reflecting surface side.

傾斜角度Dは、反射面1202の最大の機械的振れ角よりも大きな角度とするのがよい。 Angle of inclination D is preferably set to an angle larger than the maximum mechanical deflection angle of the reflecting surface 1202. これにより、絞り板1203の前面1203aで反射した不要光束1303が、反射面1202で反射した使用光束1302と同じ方向に反射することを回避できる。 Thus, unnecessary light beam 1303 reflected by the front surface 1203a of the diaphragm plate 1203, can be avoided reflected in the same direction as the used light beam 1302 reflected by the reflecting surface 1202. これにより、画像上に該不要光束1303によるフレアが発生することを防止できる。 This can prevent the flare generated due to said non Yohikaritaba 1303 on the image.

なお、開口1207を有する絞り板1203の開口縁に形成されるテーパ部のテーパ角度は、実施例1,2で説明した手法により決定することができる。 Incidentally, the taper angle of the tapered portion formed on the opening edge of the stop plate 1203 having an aperture 1207 can be determined by the procedure described in Example 1.

また、図13では、絞り板1203の前面1203aを、入射光束側に向かって絞り板1203の厚みが薄くなるように傾けている場合を示したが、該前面の傾きの方向はこれに限られない。 Further, in FIG. 13, the front 1203a of the diaphragm plate 1203, the case where the thickness of the diaphragm plate 1203 toward the incident light beam side is inclined to be thinner, the direction of inclination of the front surface limited thereto Absent.

以上説明したように、本実施例によれば、反射面1202に入射しない不要光束1303が、絞り板1203の前面1203aで反射されて、反射面1202で反射する使用光束1302の反射方向に進むことを回避できる。 As described above, according to this embodiment, unwanted light beam 1303 which is not incident on the reflecting surface 1202, is reflected by the front surface 1203a of the diaphragm plate 1203, proceed to the reflection direction of the used light beam 1302 reflected by the reflecting surface 1202 the can be avoided.

図14には、本発明の実施例5である光偏向器を示している。 Figure 14 shows an optical deflector according to a fifth embodiment of the present invention. 本実施例の光偏向器1401の基本的な構成は実施例1と同様であり、絞り板1403の形状が異なる。 The basic structure of an optical deflector 1401 in this example is similar to Example 1, the shape of the diaphragm plate 1403 is different. このため、本実施例では、絞り板1403の形状を中心に説明する。 Therefore, in this embodiment, it will be mainly described shape of the diaphragm plate 1403. また、絞り板1403の開口縁のテーパ部1408のテーパ角度の決め方も実施例1と同様である。 Also, how to determine the taper angle of the opening edge of the tapered portion 1408 of throttle plate 1403 are the same as in Example 1.

図14は、実施例1の図1に示した状態と同様に、反射面1402が中立静止状態にある光偏向器1401に光束1404が入射している状態を分解して示している。 Figure 14 is similar to the state shown in FIG. 1 of the first embodiment, the reflecting surface 1402 is shown in an exploded state in which the light beam 1404 to the optical deflector 1401 in a neutral resting state is incident.

実施例1〜4の光偏器では、絞り板に矩形開口を形成した場合について説明したが、本実施例では、反射面1402は矩形であるが、絞り板1403の開口1407は、反射面1402内に収まるサイズの楕円又は円形状に形成されている。 In the optical polarization direction device of Examples 1 to 4 has been described the case of forming a rectangular opening in the stop plate, in this embodiment, the reflection surface 1402 is rectangular, the aperture 1407 of the aperture plate 1403, the reflective surface It is formed in an elliptical or circular shape sized to fit within the 1402. これにより、開口1407は、反射面1402に向かって入射してきた光束1404の断面を楕円又は円形状に整形して該反射面1402に入射させる。 Accordingly, the opening 1407 is shaped in an elliptical or circular shape to be incident on the reflecting surface 1402 of the cross section of the light beam 1404 which has been incident toward the reflective surface 1402. これにより、光偏向器1401で反射されて射出した光束は、被走査面上で良好な形状のスポットを形成し、表示される画像の画質向上に有効である。 Thus, the light beam emitted is reflected by the optical deflector 1401, forms a spot of a good shape on the surface to be scanned, it is effective in improving the image quality of the displayed image.

このように本実施例によれば、光偏向器1401の反射面1402の形状にかかわらず、絞り板1403の開口1407の形状を画質向上等、目的に応じて適切に設定できる。 According to this embodiment, regardless of the shape of the reflecting surface 1402 of the optical deflector 1401 can be appropriately set according to the shape of the aperture 1407 of the stop plate 1403 image quality improvement, the purpose.

なお、上記各実施例では、光束を一次元方向に偏向する光偏向器について説明したが、2次元方向に光束を偏向する光偏向器においても本発明を適用することができる。 In each of the above embodiments has been described with reference to an optical deflector for deflecting a light beam in a one-dimensional direction, it can also be applied to the present invention in an optical deflector for deflecting a light beam in two dimensions.

また、上記各実施例では、基板部及び反射面を有するMEMSミラーとは別部材としての絞り板材を用いた場合について説明したが、MEMSミラーに絞り板を一体形成してもよい。 Further, in the above embodiments, the MEMS mirror having a substrate portion and the reflective surface has been described using the aperture plate as a separate member, may be integrally formed with the diaphragm plate to the MEMS mirror.

本発明の実施例1である光偏器の分解斜視図。 Exploded perspective view of an optical polarization direction device according to a first embodiment of the present invention. 実施例1の光偏器の組み立て状態を示す斜視図。 Perspective view illustrating an assembled state of the optical polarization direction in accordance with an Embodiment 1. 実施例1の光偏器(中立静止状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction device (neutral resting state) of Example 1. 実施例1の光偏器(中立静止状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction device (neutral resting state) of Example 1. 実施例1の光偏器(最大揺動状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction unit (maximum swing state) of Example 1. 実施例1の光偏器を用いた光走査装置及び走査型画像表示装置の概略図。 Schematic view of an optical scanning device and a scanning type image display apparatus using the optical polarization direction in accordance with an Embodiment 1. 本発明の実施例2である光偏器の斜視図。 Perspective view of an optical polarization direction device according to a second embodiment of the present invention. 実施例2の光偏器(最大揺動状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction unit (maximum swing state) of Example 2. 実施例2の光偏器(最大揺動状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction unit (maximum swing state) of Example 2. 実施例2の光偏器(最大揺動状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction unit (maximum swing state) of Example 2. 実施例2の光偏器(最大揺動状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction unit (maximum swing state) of Example 2. 実施例2の光偏器(最大揺動状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction unit (maximum swing state) of Example 2. 実施例2の光偏器(最大揺動状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction unit (maximum swing state) of Example 2. 本発明の実施例3である光偏器の斜視図。 Perspective view of an optical polarization direction device according to a third embodiment of the present invention. 実施例3の光偏器(中立静止状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction device (neutral resting state) of Example 3. 本発明の実施例4である光偏器の斜視図。 Perspective view of an optical polarization direction unit which is Embodiment 4 of the present invention. 実施例4の光偏器(中立静止状態)の断面図。 Cross-sectional view of an optical polarization direction device (neutral resting state) of Example 4. 本発明の実施例5である光偏器の分解斜視図。 It exploded perspective view of an optical polarization direction unit which is Embodiment 5 of the present invention. 従来の光偏器を示す斜視図。 Perspective view of a conventional optical polarization direction device. 従来の光偏器と光源との関係を説明する図。 View for explaining the relationship between a conventional optical polarization direction device and the light source.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101,101′,601,1001,1201,1401 光偏向器 102,602,1002,1202,1402 反射面 103 基板 104 コイル 105 支持ベース 106,603,1003,1203,1403 絞り板 106a,1003a,1203a 前面 106b,1203b 反射面側の面 107,607,1007,1207,1407 開口部 109,110,111 基準面 301,702 テーパ部(開口縁) 101, 101 ', 601,1001,1201,1401 optical deflector 102,602,1002,1202,1402 reflecting surface 103 substrate 104 coil 105 support base 106,603,1003,1203,1403 aperture plate 106a, 1003a, 1203a front 106b, the surface 107,607,1007,1207,1407 opening of 1203b reflecting surface 109, 110, 111 reference plane 301,702 tapered portion (opening edge)
503 光源 506 走査ユニット 503 light source 506 scan unit

Claims (7)

  1. 光源からの光束を走査する光偏向器であって、 An optical deflector for scanning the light beam from the light source,
    基板部と、 And the substrate part,
    該基板部に対して揺動可能な反射部と、 A reflection portion swingable with respect to the base plate portion,
    該偏向器への入射光束のうち、前記反射部に向かって入射して前記反射部で反射されて射出する光束を通過させるための開口が形成され、前記入射光束のうち前記開口に入射する光束以外の光束の少なくとも一部を遮る絞り部とを有し、 Of the incident light beam to said deflector, an opening for passing the light beam emitted is reflected by the reflecting section is incident toward the reflective portion is formed, the light beam incident on the aperture of the incident light beam and a throttle portion for blocking at least a portion of the light flux outside,
    前記絞り部の開口縁のうち少なくとも一部は、該絞り部において前記入射光束が入射する前面側から反射部側に向かって開口幅を狭める形状であるテーパ面を有し、 At least a portion of the opening edge of the narrowed portion may have a tapered surface which is shaped to narrow the opening width toward the reflective portion side from the front side of the incident light beam is incident at the narrowed portion,
    前記テーパ面は、前記開口の中心軸に対して、前記反射面で反射した光束の最大射出角度以上のテーパ角度を有し、 The tapered surface with respect to the center axis of the opening, has a maximum exit angle or taper angle of the light beam reflected by the reflecting surface,
    前記絞り部の前面は、反射部側の面に対して傾斜していることを特徴とする光偏向器。 Front surface of the diaphragm portion, the optical deflector and being inclined to the plane of the reflective portion.
  2. 前記絞り部の前面は、前記入射光束のうち該前面に入射した光束を、前記反射面で反射された光束の射出角度範囲とは異なる方向に反射する形状を有することを特徴とする請求項1に記載の光偏向器。 Front surface of the diaphragm portion, claim 1, characterized in that it has a shape that reflects the light beam incident on the front surface of the incident light beam, in a direction different from the emission angle range of the light beam reflected by the reflecting surface optical deflector according to.
  3. 前記開口幅を狭める形状によって形成された最も狭い開口幅は、該開口幅の方向における前記反射部の幅に一致することを特徴とする請求項1 または2に記載の光偏向器。 Narrowest opening width formed by the shape of narrowing the opening width, the optical deflector according to claim 1 or 2, characterized in that matches the width of the reflective portion in the direction of the opening width.
  4. 前記絞り部は、前記反射部の中心に対して前記開口の中心を合わせるための基準面を有することを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の光偏向器。 The diaphragm portion, the optical deflector according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a reference surface for aligning the center of said opening with respect to the center of the reflective portion.
  5. 光源と、 And the light source,
    該光源からの光束を走査する請求項1からのいずれか1つに記載の光偏向器とを有することを特徴とする光走査装置。 Optical scanning apparatus characterized by comprising an optical deflector according to claims 1 for scanning a light beam to any one of the four from the light source.
  6. 請求項に記載の光走査装置により光束を走査して画像を表示することを特徴とする走査型画像表示装置。 Scanning image display apparatus characterized by scanning the light beam to display an image by the optical scanning apparatus according to claim 5.
  7. 請求項に記載の走査型画像表示装置と、 A scanning type image display apparatus according to claim 6,
    該走査型画像表示装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。 The image display system characterized by having an image supply apparatus for supplying image information to the scan type image display apparatus.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4965284B2 (en) * 2007-03-07 2012-07-04 株式会社リコー An optical scanning device, an image forming apparatus
JP5557113B2 (en) * 2011-01-12 2014-07-23 コニカミノルタ株式会社 Image display device
US9134529B2 (en) 2011-07-21 2015-09-15 Pixronix, Inc. Display device with tapered light reflecting layer and manufacturing method for same
JP6147042B2 (en) * 2012-04-25 2017-06-14 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2014197041A (en) * 2013-03-29 2014-10-16 船井電機株式会社 projector
JP2015022158A (en) * 2013-07-19 2015-02-02 株式会社リコー Optical scanner and image display device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5467104A (en) * 1992-10-22 1995-11-14 Board Of Regents Of The University Of Washington Virtual retinal display
JP2722314B2 (en) 1993-12-20 1998-03-04 日本信号株式会社 Planar type mirror galvanometer and its manufacturing method
JPH08334723A (en) 1995-06-06 1996-12-17 Masaki Esashi Optical deflection element
JP2002277805A (en) * 2001-03-14 2002-09-25 Ricoh Co Ltd Optical scanner
JP3825995B2 (en) * 2001-06-27 2006-09-27 キヤノン株式会社 Optical scanning apparatus, a multi-beam scanning device and an image forming apparatus using the same
JP4115104B2 (en) * 2001-06-29 2008-07-09 キヤノン株式会社 Multi-beam scanning optical system and an image forming apparatus using the same
US7593029B2 (en) * 2001-08-20 2009-09-22 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device and image forming apparatus using the same
US6972883B2 (en) * 2002-02-15 2005-12-06 Ricoh Company, Ltd. Vibration mirror, optical scanning device, and image forming using the same, method for making the same, and method for scanning image
US6755042B2 (en) * 2002-10-04 2004-06-29 Carrier Commercial Refrigeration, Inc. Display case air duct partitioned for individual fans
JP4110006B2 (en) * 2003-01-31 2008-07-02 キヤノン株式会社 Multibeam scanning device
JP4409869B2 (en) * 2003-07-23 2010-02-03 株式会社リコー Deflecting element and the optical scanning device and an image forming apparatus
JP4481625B2 (en) * 2003-11-27 2010-06-16 キヤノン株式会社 Two-dimensional scanning device and a scanning type image display apparatus using the same
JP2005300689A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Ricoh Co Ltd Optical scanner or image forming apparatus with the optical scanner and method of optical scanning therefor
US7355780B2 (en) * 2004-09-27 2008-04-08 Idc, Llc System and method of illuminating interferometric modulators using backlighting
KR100738090B1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 삼성전자주식회사 Micro optical scanner capable of measuring operation frequency of reflecting mirror
JP4810354B2 (en) * 2006-08-24 2011-11-09 キヤノン株式会社 Optical scanning device and a scanning type image display apparatus

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